JP2011012038A - Method for producing 4-oxo aliphatic aldehyde - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、香料として、また医薬・生理活性物質、香料などの中間体などとして有用な４−オキソ脂肪族アルデヒドの製造方法に関する。 The present invention relates to a process for producing a 4-oxoaliphatic aldehyde useful as a fragrance, and as an intermediate for pharmaceuticals, physiologically active substances, fragrances, and the like.
下記式（１） Following formula (1)
［式中、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル、アルケニルまたはアルキニル基を示す］
で表される４−オキソ脂肪族アルデヒドは、それ自体香料として、また医薬・生理活性物質、香料などの中間体として有用な化合物であり、例えば、特許文献１には、式（１）の化合物に包含される４−オキソノナナールが西瓜の香気および香味のキー・フレーバーとして有用であることが開示されている。
[Wherein R 1 represents an alkyl, alkenyl or alkynyl group having 1 to 8 carbon atoms]
The 4-oxoaliphatic aldehyde represented by the formula is a compound useful as a perfume itself, or as an intermediate of a pharmaceutical / bioactive substance, perfume and the like. For example, Patent Document 1 discloses a compound of the formula (1) 4-oxononanal is disclosed as being useful as a key flavor of the flavor and flavor of potato.
４−オキソ脂肪族アルデヒドの製造方法としては、例えば、４，４−ポリメチレンジオキシブチロニトリルをグリニアール試薬と反応させ、生成する４−オキソ−１，１−ポリメチレンジオキシ化合物に酸触媒を作用させる方法（特許文献２参照）、α−シロキシアリルシランを酸ハライドとルイス酸の存在下に反応させ、次いで加水分解する方法（特許文献３参照）、不飽和ラクトンを有機溶媒中で金属水素化物還元剤を用いて還元する方法（特許文献４参照）、ビニルケトンに対しニトロメタンを塩基の存在下にマイケル付加させ、得られるニトロ化合物に対してＮｅｆ反応を行う方法（非特許文献１参照）、２−（２−ブロモエチル）−１，３−ジオキサンから調製されるグリニアール試薬を酸ハライドと反応させ、次いで加水分解する方法（非特許文献２参照）、ジクロロシクロプロピルケトンをメタノール中ナトリウムメトキシドと反応させ、得られる２，２−ジメトキシー２，３−ジヒドロフランを水素化アルミニウムリチウムと反応させ、次いで酸加水分解する方法（非特許文献３参照）などが提案されている。 Examples of the method for producing 4-oxoaliphatic aldehyde include, for example, reacting 4,4-polymethylenedioxybutyronitrile with a Grignard reagent and converting the resulting 4-oxo-1,1-polymethylenedioxy compound to an acid catalyst. (See Patent Document 2), a method in which α-siloxyallylsilane is reacted in the presence of an acid halide and a Lewis acid, and then hydrolyzed (see Patent Document 3), an unsaturated lactone is converted to metal hydrogen in an organic solvent. A method using a compound reducing agent (see Patent Document 4), a method in which nitromethane is Michael-added to vinyl ketone in the presence of a base, and a Nef reaction is performed on the resulting nitro compound (see Non-Patent Document 1), A Grignard reagent prepared from 2- (2-bromoethyl) -1,3-dioxane is reacted with an acid halide and then hydrolyzed. Method (see Non-Patent Document 2), dichlorocyclopropyl ketone is reacted with sodium methoxide in methanol, and the resulting 2,2-dimethoxy-2,3-dihydrofuran is reacted with lithium aluminum hydride, followed by acid hydrolysis. The method (refer nonpatent literature 3) etc. are proposed.
しかしながら、上記従来の４−オキソ脂肪族アルデヒドの製造方法は、工業的に不向きな原料や試薬の使用、製造操作が煩雑などの問題があり、より効率的な製造方法の開発が強く求められている。 However, the above conventional 4-oxoaliphatic aldehyde production methods have problems such as industrially unsuitable raw materials and reagents, complicated production operations, and the development of more efficient production methods is strongly demanded. Yes.
したがって、本発明の目的は、比較的安価な原料を用いて、安全かつ簡便な操作により４−オキソ脂肪族アルデヒドを工業的な規模で製造することができる方法を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method capable of producing 4-oxoaliphatic aldehyde on an industrial scale by using a relatively inexpensive raw material by a safe and simple operation.
本発明者らは、４−オキソ脂肪族アルデヒドの工業的な規模での製造方法について鋭意検討した結果、今回、下記式（２）で表されるフラン化合物を出発物質として酸の存在下にアルコールと反応させ、得られる下記式（３）および／または式（４）のアセタール化合物を脱アセタール化することにより、前記式（１）の４−オキソ脂肪族アルデヒドを好収率かつ高純度で簡便に製造することができることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive investigations on the production method of 4-oxoaliphatic aldehydes on an industrial scale, the present inventors have found that a furan compound represented by the following formula (2) is used as a starting material and alcohol in the presence of an acid. And the resulting acetal compound of the following formula (3) and / or formula (4) is deacetalized to easily produce the 4-oxoaliphatic aldehyde of the formula (1) in good yield and high purity. As a result, the present invention was completed.
かくして、本発明は、下記式（２） Thus, the present invention provides the following formula (2):
［式中、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル、アルケニルまたはアルキニル基を示す］
で表されるフラン化合物を、酸の存在下に、アルコール［Ｒ２ＯＨまたはＨＯ−Ｒ３−ＯＨ］と反応させ、得られる下記式（３）
[Wherein R 1 represents an alkyl, alkenyl or alkynyl group having 1 to 8 carbon atoms]
Is reacted with an alcohol [R 2 OH or HO—R 3 —OH] in the presence of an acid to obtain the following formula (3):
および／または下記式（４） And / or the following formula (4)
［式中、Ｒ１は前記と同義であり、複数個のＲ２は同一もしくは相異なり、それぞれ、低級アルキル基を示すか、または２個のＯＲ２は一緒になって下記式（５） [Wherein, R 1 is as defined above, and a plurality of R 2 are the same or different and each represents a lower alkyl group, or two OR 2 together represent the following formula (5)
を形成してもよく、Ｒ３は水酸基で置換されていても良い低級アルキレン基を示す］
で表されるアセタール化合物を脱アセタール化することを特徴とする下記式（１）
And R 3 represents a lower alkylene group which may be substituted with a hydroxyl group]
The acetal compound represented by formula (1) is deacetalized:
［式中、Ｒ１は前記と同義である］
で表される４−オキソ脂肪族アルデヒドの製造方法を提供するものである。
[Wherein R 1 is as defined above]
The manufacturing method of 4-oxo aliphatic aldehyde represented by these is provided.
本発明によれば、それ自体香料として、また医薬・生理活性物質、香料などの中間体として有用な前記式（１）の４−オキソ脂肪族アルデヒドを好収率かつ高純度で簡便に製造することができる。 According to the present invention, the 4-oxoaliphatic aldehyde of the above formula (1), which is useful as a perfume itself and as an intermediate for pharmaceuticals, physiologically active substances, perfume and the like, can be easily produced with good yield and high purity. be able to.
以下、本発明の前記式（１）の４−オキソ脂肪族アルデヒドの製造方法を、下記の反応経路１に沿ってさらに詳細に説明する。 Hereinafter, the method for producing the 4-oxoaliphatic aldehyde of the formula (1) of the present invention will be described in more detail along the following reaction route 1.
［式中、Ｒ１およびＲ２は前記と同義である］ [Wherein, R 1 and R 2 are as defined above]
本明細書において、「アルキル基」は、直鎖状または分枝鎖状の飽和炭化水素基であり
、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、１−メチルエチル基、ｎ−ブチル基、１−メチルプロピル基、２−メチルプロピル基、１，１−ジメチルエチル基、ｎ−ペンチル基、１−メチルブチル基、２−メチルブチル基、３−メチルブチル基、２，２−ジメチルプロピル基、１−エチルプロピル基、１，１−ジメチルプロピル基、１，２−ジメチルプロピル基、ｎ−ヘキシル基、１−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、３−メチルペンチル基、４−メチルペンチル基、１，１−ジメチルブチル基、１，２−ジメチルブチル基、１，３−ジメチルブチル基、２，２−ジメチルブチル基、２，３−ジメチルブチル基、３，３−ジメチルブチル基、１−エチルブチル基、２−エチルブチル基、１，１，２−トリメチルプロピル基、１，２，２−トリメチルプロピル基、１−エチル−１−メチルプロピル基、１−エチル−２−メチルプロピル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基などが挙げられ、好ましくは炭素数１〜６のアルキル基である。
In the present specification, the “alkyl group” is a linear or branched saturated hydrocarbon group, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, 1-methylethyl group, n-butyl group. 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1,1-dimethylethyl group, n-pentyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 2,2-dimethylpropyl group, 1 -Ethylpropyl group, 1,1-dimethylpropyl group, 1,2-dimethylpropyl group, n-hexyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group, 1,1-dimethylbutyl group, 1,2-dimethylbutyl group, 1,3-dimethylbutyl group, 2,2-dimethylbutyl group, 2,3-dimethylbutyl group, 3,3-dimethylbutyl 1-ethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, 1,1,2-trimethylpropyl group, 1,2,2-trimethylpropyl group, 1-ethyl-1-methylpropyl group, 1-ethyl-2-methylpropyl group , N-heptyl group, n-octyl group and the like, preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
「アルケニル基」は、鎖中に二重結合を含む直鎖状または分枝鎖状の炭化水素基であり、例えば、ビニル基、アリル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、イソプロペニル基、１−メチル−１−プロペニル基、２−メチル−１−プロペニル基、１−メチル−２−プロペニル基、２−メチル−２−プロペニル基、１−メチレンプロピル基、２−メチレンプロピル基、１−メチレン−２−プロペニル基、１，２−ジメチル−１−プロペニル基、２−エチル−１−プロペニル基、２−メチル−１−メチレンプロピル基、１，２−ジメチルー２−プロペニル基、１−エチル−２−プロペニル基、１−ビニル−１−プロペニル基、２−メチル−１−メチレン−２−プロペニル基、１−エチル−２−メチル−１−プロペニル基、１−イソプロピル−１−プロペニル基、１−イソプロピル−２−プロペニル基、１−エチル−２−メチル−２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、１，３−ブタジエニル基、３−メチル−１−ブテニル基、２−メチル−１−ブテニル基、１−メチル−１−ブテニル基、１−メチレンブチル基、３−メチル−２−ブテニル基、２−メチル−２−ブテニル基、２−メチレンブチル基、１−メチル−２―ブテニル基、３−メチル−３−ブテニル基、２−メチル−３−ブテニル基、１−メチル−３−ブテニル基、３−メチル−１，３−ブタジエニル基、２−メチル−１，３−ブタジエニル基、１−メチル−１，３−ブタジエニル基、１−メチレン−３−ブテニル基、２−メチレン−３−ブテニル基、１−メチレン−２−ブテニル基、１，２−ジメチル−１−ブテニル基、１，３−ジメチル−１−ブテニル基、２，３−ジメチル−１−ブテニル基、２−メチル−１−メチレンブチル基、３−メチル−１−メチレンブチル基、１−エチル−１−ブテニル基、３，３−ジメチル−１−ブテニル基、１，２−ジメチル−２−ブテニル基、１，３−ジメチル−２−ブテニル基、２，３−ジメチル−２−ブテニル基、１−メチル−２−メチレンブチル基、１−ビニルブチル基、２−エチル−２−ブテニル基、２，２−ジメチル−２−ブテニル基、１，２−ジメチル−３−ブテニル基、１，３−ジメチル−３−ブテニル基、２，３−ジメチル−３−ブテニル基、１，１−ジメチル−３−ブテニル基、２，２−ジメチル−３−ブテニル基、２−エチル−３−ブテニル基、１−ペンテニル基、２−ペンテニル基、３−ペンテニル基、４−ペンテニル基、１−メチル−１−ペンテニル基、２−メチル−１−ペンテニル基、３−メチル−１−ペンテニル基、４−メチル−１−ペンテニル基、１−メチレン−１−ペンチル基、１−メチル−２−ペンテニル基、２−メチル−２−ペンテニル基、３−メチル−２−ペンテニル基、４−メチル−２−ペンテニル基、２−メチレンペンチル基、１−メチル−３−ペンテニル基、２−メチル−３−ペンテニル基、３−メチル−３−ペンテニル基、４−メチル−３−ペンテニル基、１−メチル−４−ペンテニル基、２−メチル−４−ペンテニル基、３−メチル−４−ペンテニル基、４−メチル−４−ペンテニル基、１−ヘキセニル基、２−ヘキセニル基、３−ヘキセニル基、４−ヘキセニル基、５−ヘキセニル基、１−ヘプテニル基、２−ヘプテニル基、３−ヘプテニル基、４−ヘプテニル基、５−ヘプテニル基、６−ヘプテニル基、１−オクテニル基、２−オクテニル基、３−オクテニル基、４−オクテニル基、５−オクテニル基、６−オクテニル基、７−オクテニル基などが挙げられ、好ましくは炭素数１〜６の低級アルケニル基である。 An “alkenyl group” is a linear or branched hydrocarbon group containing a double bond in the chain, such as a vinyl group, an allyl group, a 1-propenyl group, a 2-propenyl group, or an isopropenyl group. 1-methyl-1-propenyl group, 2-methyl-1-propenyl group, 1-methyl-2-propenyl group, 2-methyl-2-propenyl group, 1-methylenepropyl group, 2-methylenepropyl group, 1 -Methylene-2-propenyl group, 1,2-dimethyl-1-propenyl group, 2-ethyl-1-propenyl group, 2-methyl-1-methylenepropyl group, 1,2-dimethyl-2-propenyl group, 1- Ethyl-2-propenyl group, 1-vinyl-1-propenyl group, 2-methyl-1-methylene-2-propenyl group, 1-ethyl-2-methyl-1-propenyl group, 1-isopropyl-1 Propenyl group, 1-isopropyl-2-propenyl group, 1-ethyl-2-methyl-2-propenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, 1,3-butadienyl group, 3-methyl -1-butenyl group, 2-methyl-1-butenyl group, 1-methyl-1-butenyl group, 1-methylenebutyl group, 3-methyl-2-butenyl group, 2-methyl-2-butenyl group, 2- Methylenebutyl group, 1-methyl-2-butenyl group, 3-methyl-3-butenyl group, 2-methyl-3-butenyl group, 1-methyl-3-butenyl group, 3-methyl-1,3-butadienyl group 2-methyl-1,3-butadienyl group, 1-methyl-1,3-butadienyl group, 1-methylene-3-butenyl group, 2-methylene-3-butenyl group, 1-methylene-2-butenyl group, 1, 2 Dimethyl-1-butenyl group, 1,3-dimethyl-1-butenyl group, 2,3-dimethyl-1-butenyl group, 2-methyl-1-methylenebutyl group, 3-methyl-1-methylenebutyl group, 1 -Ethyl-1-butenyl group, 3,3-dimethyl-1-butenyl group, 1,2-dimethyl-2-butenyl group, 1,3-dimethyl-2-butenyl group, 2,3-dimethyl-2-butenyl group Group, 1-methyl-2-methylenebutyl group, 1-vinylbutyl group, 2-ethyl-2-butenyl group, 2,2-dimethyl-2-butenyl group, 1,2-dimethyl-3-butenyl group, 1, 3-dimethyl-3-butenyl group, 2,3-dimethyl-3-butenyl group, 1,1-dimethyl-3-butenyl group, 2,2-dimethyl-3-butenyl group, 2-ethyl-3-butenyl group 1-pentenyl group, 2-pen Tenenyl group, 3-pentenyl group, 4-pentenyl group, 1-methyl-1-pentenyl group, 2-methyl-1-pentenyl group, 3-methyl-1-pentenyl group, 4-methyl-1-pentenyl group, 1 -Methylene-1-pentyl group, 1-methyl-2-pentenyl group, 2-methyl-2-pentenyl group, 3-methyl-2-pentenyl group, 4-methyl-2-pentenyl group, 2-methylenepentyl group, 1-methyl-3-pentenyl group, 2-methyl-3-pentenyl group, 3-methyl-3-pentenyl group, 4-methyl-3-pentenyl group, 1-methyl-4-pentenyl group, 2-methyl-4 -Pentenyl group, 3-methyl-4-pentenyl group, 4-methyl-4-pentenyl group, 1-hexenyl group, 2-hexenyl group, 3-hexenyl group, 4-hexenyl group, 5-hexenyl 1-heptenyl group, 2-heptenyl group, 3-heptenyl group, 4-heptenyl group, 5-heptenyl group, 6-heptenyl group, 1-octenyl group, 2-octenyl group, 3-octenyl group, 4-octenyl group , A 5-octenyl group, a 6-octenyl group, a 7-octenyl group, and the like, preferably a lower alkenyl group having 1 to 6 carbon atoms.
「アルキニル基」は、鎖中に三重結合を含む直鎖状または分枝鎖状の炭化水素基であり、例えば、エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、１−メチル−２−プロピニル基、１−エチル−２−プロピニル基、１−プロピル−２−プロピニル基、１−イソプロピル−２−プロピニル基、１−ブチニル基、２−ブチニル基、３−ブチニル基、３−メチル−１−ブチニル基、１−メチル−２−ブチニル基、１−メチル−３−ブチニル基、２−メチル−３−ブチニル基、１−エチル−３−ブチニル基、１−エチル−２−ブチニル基、２−エチル−３−ブチニル基、１，２−ジメチル−３−ブチニル基、２−エチル−３−ブチニル基、１，３−ブタジイニル基、１−ペンチニル基、２−ペンチニル基、３−ペンチニル基、４−ペンチニル基、３−メチル−１−ペンチニル基、４−メチル−１−ペンチニル基、１−メチル−２−ペンチニル基、４−メチル−２−ペンチニル基、１−メチル−３−ペンチニル基、２−メチル−３−ペンチニル基、１−メチル−４−ペンチニル基、２−メチル−４−ペンチニル基、３−メチル−４−ペンチニル基、２，４−ペンタジイニル基、１，４−ペンタジイニル基、１−ヘキシニル基、２−ヘキシニル基、３−ヘキシニル基、４−ヘキシニル基、５−ヘキシニル基、２，５−ヘキサジイニル基、３，５−ヘキサジイニル基、１−ヘプチニル基、２−ヘプチニル基、３−ヘプチニル基、４−ヘプチニル基、５−ヘプチニル基、６−ヘプチニル基、１−オクチニル基、２−オクチニル基、３−オクチニル基、４−オクチニル基、５−オクチニル基、６−オクチニル基、７−オクチニル基などが挙げられ、好ましくは炭素数１〜６の低級アルキニル基である。 An “alkynyl group” is a linear or branched hydrocarbon group containing a triple bond in the chain, such as ethynyl group, 1-propynyl group, 2-propynyl group, 1-methyl-2-propynyl. Group, 1-ethyl-2-propynyl group, 1-propyl-2-propynyl group, 1-isopropyl-2-propynyl group, 1-butynyl group, 2-butynyl group, 3-butynyl group, 3-methyl-1- Butynyl group, 1-methyl-2-butynyl group, 1-methyl-3-butynyl group, 2-methyl-3-butynyl group, 1-ethyl-3-butynyl group, 1-ethyl-2-butynyl group, 2- Ethyl-3-butynyl group, 1,2-dimethyl-3-butynyl group, 2-ethyl-3-butynyl group, 1,3-butadiynyl group, 1-pentynyl group, 2-pentynyl group, 3-pentynyl group, 4 A pentynyl group, -Methyl-1-pentynyl group, 4-methyl-1-pentynyl group, 1-methyl-2-pentynyl group, 4-methyl-2-pentynyl group, 1-methyl-3-pentynyl group, 2-methyl-3- Pentynyl group, 1-methyl-4-pentynyl group, 2-methyl-4-pentynyl group, 3-methyl-4-pentynyl group, 2,4-pentadiynyl group, 1,4-pentadiynyl group, 1-hexynyl group, 2 -Hexynyl group, 3-hexynyl group, 4-hexynyl group, 5-hexynyl group, 2,5-hexadiynyl group, 3,5-hexadiynyl group, 1-heptynyl group, 2-heptynyl group, 3-heptynyl group, 4- Heptynyl, 5-heptynyl, 6-heptynyl, 1-octynyl, 2-octynyl, 3-octynyl, 4-octynyl, 5-octynyl, Kuchiniru group, such as 7-octynyl group and the like, preferably a lower alkynyl group having 1 to 6 carbon atoms.
「低級アルキル基」は、炭素数１〜４の直鎖状または分枝鎖状の飽和炭化水素基であり、水酸基で置換されていてもよく、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、１−メチルプロピル基、２−メチルプロピル基、１，１−ジメチルエチル基、ヒドロキシメチルエチル基などが挙げられる。 The “lower alkyl group” is a linear or branched saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, which may be substituted with a hydroxyl group, such as a methyl group, an ethyl group, or an n-propyl group. Isopropyl group, n-butyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1,1-dimethylethyl group, hydroxymethylethyl group and the like.
「低級アルキレン基」は、炭素数１〜４の２価の直鎖状または分枝鎖状の飽和炭化水素基であり、水酸基で置換されていてもよく、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、メチルエチレン基、ブチレン基、１−メチルプロピレン基、２−メチルプロピレン基、ヒドロキシメチルエチレン基などが挙げられる。 The “lower alkylene group” is a divalent linear or branched saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, which may be substituted with a hydroxyl group. For example, a methylene group, an ethylene group, propylene Group, methylethylene group, butylene group, 1-methylpropylene group, 2-methylpropylene group, hydroxymethylethylene group and the like.
式（１）の４−オキソ脂肪族アルデヒドは、式（２）のフラン化合物を、不活性溶媒中もしくは無溶媒で、酸の存在下に、１価もしくは多価のアルコール［Ｒ２ＯＨまたはＨＯ−Ｒ３−ＯＨ］と反応させることにより式（３）および／または式（４）のアセタール化合物へと導き、次いで脱アセタール化を行うことにより合成することができる。 The 4-oxoaliphatic aldehyde of the formula (1) is obtained by converting the furan compound of the formula (2) into a monovalent or polyhydric alcohol [R 2 OH or HO in an inert solvent or without a solvent in the presence of an acid. It can be synthesized by reacting with —R 3 —OH] to lead to an acetal compound of the formula (3) and / or the formula (4), followed by deacetalization.
アルキル側鎖（Ｒ１）をもつ式（２）のフラン化合物としては、具体的には例えば、２−メチルフラン、２−エチルフラン、２−ｎ−プロピルフラン、２−ｉ−プロピルフラン、２−ｎ−ブチルフラン、２−（２−メチルプロピル）フラン、２−（１−メチルプロピル）フラン、２−ｔ−ブチルフラン、２−ｎ−ペンチルフラン、２−（３−メチルブチル）フラン、２−（２−メチルブチル）フラン、２−（１−メチルブチル）フラン、２−（１−エチルプロピル）フラン、２−（１，１−ジメチルプロピル）フラン、２−（１，２−ジメチルプロピル）フラン、２−（２，２−ジメチルプロピル）フラン、２−ｎ−ヘキシルフラン、２−（４−メチルペンチル）フラン、２−（３−メチルペンチル）フラン、２−（２−メチルペンチル）フラン、２−（１−メチルペンチル）フラン、２−（２−エチルブチル）フラン、２−（１−エチルブチル）フラン、２−（１，２−ジメチルブチル）フラン、２−（１，３−ジメチルブチル）フラン、２−（２，３−ジメチルブチル）フラン、２−（１，１−ジメチルブチル）フラン、２−（２，２−ジメチルブチル）フラン、２−（３，３−ジメチルブチル）フラン、２−（１−エチル−２−メチルプロピル）フラン、２−（１−エチル−２−メチルプロピル）フラン、２−（１，２，２−トリメチルプロピル）フラン、２−（１，１，２−トリメチルプロピル）フランなどが挙げられ、特
に、２−エチルフラン、２−ｎ−ペンチルフランが好適である。また、アルケニルもしくはアルキニル側鎖（Ｒ１）をもつ式（２）のフラン化合物としては、例えば、２−（３−ヘキセニル）フラン、２−（３−ヘキシニル）フランが挙げられる。
Specific examples of the furan compound of the formula (2) having an alkyl side chain (R 1 ) include 2-methylfuran, 2-ethylfuran, 2-n-propylfuran, 2-i-propylfuran, 2 -N-butylfuran, 2- (2-methylpropyl) furan, 2- (1-methylpropyl) furan, 2-t-butylfuran, 2-n-pentylfuran, 2- (3-methylbutyl) furan, 2 -(2-methylbutyl) furan, 2- (1-methylbutyl) furan, 2- (1-ethylpropyl) furan, 2- (1,1-dimethylpropyl) furan, 2- (1,2-dimethylpropyl) furan 2- (2,2-dimethylpropyl) furan, 2-n-hexylfuran, 2- (4-methylpentyl) furan, 2- (3-methylpentyl) furan, 2- (2-methylpentyl) Lan, 2- (1-methylpentyl) furan, 2- (2-ethylbutyl) furan, 2- (1-ethylbutyl) furan, 2- (1,2-dimethylbutyl) furan, 2- (1,3-dimethyl) Butyl) furan, 2- (2,3-dimethylbutyl) furan, 2- (1,1-dimethylbutyl) furan, 2- (2,2-dimethylbutyl) furan, 2- (3,3-dimethylbutyl) Furan, 2- (1-ethyl-2-methylpropyl) furan, 2- (1-ethyl-2-methylpropyl) furan, 2- (1,2,2-trimethylpropyl) furan, 2- (1,1 , 2-trimethylpropyl) furan and the like, and 2-ethylfuran and 2-n-pentylfuran are particularly preferable. Examples of the furan compound of the formula (2) having an alkenyl or alkynyl side chain (R 1 ) include 2- (3-hexenyl) furan and 2- (3-hexynyl) furan.
また、上記１価もしくは多価のアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどが挙げられ、特に、エチレングリコール、プロピレングリコールが好適である。これらアルコールは、式（２）のフラン化合物１モルあたり、通常１〜２０当量、好ましくは３〜８当量の範囲内で使用することができる。 Examples of the monohydric or polyhydric alcohol include methanol, ethanol, ethylene glycol, propylene glycol, and glycerin, and ethylene glycol and propylene glycol are particularly preferable. These alcohols can be used in the range of usually 1 to 20 equivalents, preferably 3 to 8 equivalents per mole of the furan compound of the formula (2).
上記反応に使用し得る溶媒としては、例えば、炭化水素（例：ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンなど）、芳香族炭化水素（例：ベンゼン、トルエン、キシレンなど）などが挙げられ、特に、トルエン、キシレンまたはこれらの混合溶媒が好適である。また、酸としては、無機酸、有機酸、ルイス酸、イオン交換樹脂など化学反応において一般に酸として用いられるものなら何でもよく、具体的には例えば、塩酸、硫酸、トリフルオロ酢酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ピリジウム ｐ−トルエンスルホン酸、トリフルオロボランなどが挙げられ、特に、塩酸、ｐ−トルエンスルホン酸、トリフルオロボランが好適である。これらの酸は通常触媒量で使用することができる。 Examples of the solvent that can be used in the above reaction include hydrocarbons (eg, hexane, heptane, cyclohexane, etc.), aromatic hydrocarbons (eg, benzene, toluene, xylene, etc.), and in particular, toluene, xylene or These mixed solvents are preferred. As the acid, any acid that is generally used as an acid in a chemical reaction such as an inorganic acid, an organic acid, a Lewis acid, or an ion exchange resin may be used. Specifically, for example, hydrochloric acid, sulfuric acid, trifluoroacetic acid, p-toluenesulfone, etc. Examples thereof include acid, pyridium p-toluenesulfonic acid, trifluoroborane and the like, and hydrochloric acid, p-toluenesulfonic acid and trifluoroborane are particularly preferable. These acids can usually be used in catalytic amounts.
上記反応は、好ましくは還流条件で、通常１〜４８時間、好ましくは４〜１０時間程度行うことができる。 The above reaction is preferably carried out under reflux conditions, usually for 1 to 48 hours, preferably about 4 to 10 hours.
かくして、用いる反応条件に依存して、式（３）または式（４）のアセタール化合物が単独で、あるいは式（３）の化合物および式（４）のアセタール化合物が混合物の形態で得られる。これらの化合物は単独であっても混合物であっても問題なく次の反応に用いることができる。かかるアセタール化合物の好適例としては、下記式（６） Thus, depending on the reaction conditions used, the acetal compound of formula (3) or formula (4) is obtained alone, or the compound of formula (3) and the acetal compound of formula (4) are obtained in the form of a mixture. These compounds can be used in the next reaction without any problem, either singly or in a mixture. As a suitable example of such an acetal compound, the following formula (6)
または下記式（７） Or the following formula (7)
［式中、Ｒ１は前記と同義である］
で表される化合物が挙げられ、これらの化合物は下記式（８）
[Wherein R 1 is as defined above]
And these compounds are represented by the following formula (8).
または下記式（９） Or the following formula (9)
［式中、Ｒ１は前記と同義である］
で表される化合物を含むことができる。
[Wherein R 1 is as defined above]
The compound represented by these can be included.
化合物式（３）および／または式（４）の化合物の脱アセタール化は、文献（例えば、ＰＲＯＴＥＣＴＩＶＥ ＧＲＯＵＰＳ ＩＮ ＯＲＧＡＮＩＣ ＳＹＮＴＨＥＳＩＳ，ＧＲＥＥＮＥ ＷＵＴＳ，ｐ３１７−３２２参照）に記載されているような通常用いられる脱アセタール化の反応条件下で実施することができ、例えば、酸触媒を用いたアセタール交換反応（例えば、ピリジウム ｐ−トルエンスルホン酸−アセトン−水、ｐ−トルエンスルホン酸−アセトン、ホルムアルデヒド−塩酸などとの反応）、酸触媒による加水分解（例えば、塩酸−テトラヒドロフラン、酢酸−水、過塩素酸−水などとの反応）、または酸化（ＤＤＱ−アセトニトリル−水などとの反応）などにより行うことができる。 Deacetalization of compounds of formula (3) and / or formula (4) is commonly used deacetal as described in the literature (see eg PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS, GREEN WUTS, p317-322). For example, an acetal exchange reaction using an acid catalyst (for example, pyridium with p-toluenesulfonic acid-acetone-water, p-toluenesulfonic acid-acetone, formaldehyde-hydrochloric acid, etc.) Reaction), hydrolysis with an acid catalyst (for example, reaction with hydrochloric acid-tetrahydrofuran, acetic acid-water, perchloric acid-water, etc.) or oxidation (reaction with DDQ-acetonitrile-water, etc.).
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
実施例１
下記の一連の反応式に従って式（１３）の４−オキソヘキサナールを合成した。なお、工程番号の下のカッコ内の百分率は各工程の収率を示す。
Example 1
4-oxohexanal of formula (13) was synthesized according to the following series of reaction formulas. The percentage in parentheses below the process number indicates the yield of each process.
工程１：式（１１）のアセタールの合成
２Ｌフラスコに、式（１０）の２−エチルフラン１００．０ｇ（１．０４ｍｏｌ）、エチレングリコール３２２．８ｇ（５．２０ｍｏｌ）、ｐ−トルエンスルホン酸１水和物９．９ｇ（０．００５２１ｍｏｌ）、ハイドロキノン２．３ｇ（０．００２１３ｍｏｌ）およびトルエン１０００ｍＬを仕込み、脱水しながら７時間還流した。室温まで冷却した後、飽和炭酸ナトリウム水溶液を加え撹拌した。有機層を分離し、水および飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄して、減圧濃縮を行った。得られた残渣を減圧下蒸留（〜１００℃／０．１ｋＰａ）し、式（１１）のアセタール６７．３ｇ（０．３３３ｍｏｌ，収率３２％，式（１２）のアセタールを５．５％含有）を得た。
Step 1 : Synthesis of acetal of formula (11) In a 2 L flask, 100.0 g (1.04 mol) of 2-ethylfuran of formula (10), 322.8 g (5.20 mol) of ethylene glycol, p-toluenesulfonic acid 1 9.9 g (0.00521 mol) of hydrate, 2.3 g (0.00213 mol) of hydroquinone and 1000 mL of toluene were charged and refluxed for 7 hours while dehydrating. After cooling to room temperature, a saturated aqueous sodium carbonate solution was added and stirred. The organic layer was separated, washed with water and saturated aqueous sodium chloride solution, and concentrated under reduced pressure. The obtained residue was distilled under reduced pressure (˜100 ° C./0.1 kPa) to contain 67.3 g (0.333 mol, yield 32%, acetal of formula (12) 5.5% of acetal of formula (11) )
工程２：式（１３）の４−オキソヘキサナールの合成
２００ｍＬフラスコに、式（１１）のアセタール２０．０ｇ（９８．９ｍｍｏｌ）、３５％ホルムアルデヒド水溶液５０．０ｇ（５８５ｍｍｏｌ）および０．２Ｎ ＨＣｌ水溶液１０．０ｇを仕込み、５０℃で１．５時間撹拌した。反応溶液を５℃まで冷却後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液および塩を加え撹拌した。酢酸エチルで抽出し、水および飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、減圧濃縮を行った。得られた残渣を減圧下蒸留（〜６９℃／０．６ｋＰａ）し、式（１３）の４−オキソヘキサナール７．０ｇ（６１．３ｍｍｏｌ，収率６２％）を得た。
Step 2 : Synthesis of 4-oxohexanal of formula (13) In a 200 mL flask, 20.0 g (98.9 mmol) of acetal of formula (11), 50.0 g (585 mmol) of 35% aqueous formaldehyde solution, and 0.2N aqueous HCl solution 10 0.0 g was charged and stirred at 50 ° C. for 1.5 hours. The reaction solution was cooled to 5 ° C., saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and salt were added, and the mixture was stirred. The mixture was extracted with ethyl acetate, washed with water and a saturated aqueous sodium chloride solution, dried over anhydrous magnesium sulfate, and concentrated under reduced pressure. The obtained residue was distilled under reduced pressure (˜69 ° C./0.6 kPa) to obtain 7.0 g (61.3 mmol, yield 62%) of 4-oxohexanal of the formula (13).
実施例２
下記の一連の反応式に従って式（１７）の４−オキソノナナールを合成した。なお、工程番号の下のカッコ内の百分率は各工程の収率を示す。
Example 2
4-Oxononanal of formula (17) was synthesized according to the following series of reaction formulas. The percentage in parentheses below the process number indicates the yield of each process.
工程１：式（１５）のアセタールの合成
２Ｌフラスコに、式（１４）の２−ペンチルフラン２２．４ｇ（０．１６２ｍｏｌ）、エチレングリコール５０．３ｇ（０．８１０ｍｏｌ）、ｐ−トルエンスルホン酸１水和物１．５ｇ（７．８９ｍｍｏｌ）、ハイドロキノン０．３５ｇ（３．２３ｍｍｏｌ）およびトルエン２２０ｍＬを仕込み、脱水しながら１０．５時間還流した。室温まで冷却した後、飽和炭酸ナトリウム水溶液を加え撹拌した。有機層を分離し、水で洗浄して、減圧濃縮を行った。得られた残渣を減圧下蒸留（〜１２４℃／０．２ｋＰａ）し、式（１５）のアセタール１３．５ｇ（０．０５５３ｍｏｌ，収率３４％，式（１６）のアセタールを３．３％含有）を得た。
Step 1 : Synthesis of acetal of formula (15) In a 2 L flask, 22.4 g (0.162 mol) of 2-pentylfuran of formula (14), 50.3 g (0.810 mol) of ethylene glycol, p-toluenesulfonic acid 1 A hydrate of 1.5 g (7.89 mmol), hydroquinone of 0.35 g (3.23 mmol) and toluene of 220 mL were charged and refluxed for 10.5 hours while dehydrating. After cooling to room temperature, a saturated aqueous sodium carbonate solution was added and stirred. The organic layer was separated, washed with water, and concentrated under reduced pressure. The residue obtained was distilled under reduced pressure (˜124 ° C./0.2 kPa) and contained 13.5 g (0.0553 mol, yield 34%, acetal of formula (16) 3.3% of acetal of formula (15) )
工程２：式（１７）の４−オキソノナナールの合成
１００ｍＬフラスコに、式（１５）のアセタール１０．０ｇ（４０．９ｍｍｏｌ）、３５％ホルムアルデヒド水溶液３１．５ｇ（３６８ｍｍｏｌ）および０．２Ｎ ＨＣｌ水溶液１２．６ｇを仕込み、６０℃で３．５時間撹拌した。反応溶液を室温まで冷却後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え撹拌した。酢酸エチルで抽出し、水および飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、減圧濃縮を行った。得られた残渣を減圧下蒸留（〜８１℃／０．２ｋＰａ）し、式（１７）の４−オキソノナナール４．７ｇ（３０．１ｍｍｏｌ，収率７４％）を得た。
Step 2 : Synthesis of 4-oxononanal of formula (17) In a 100 mL flask, 10.0 g (40.9 mmol) of acetal of formula (15), 31.5 g (368 mmol) of 35% formaldehyde aqueous solution and 0.2N HCl aqueous solution 12. 6 g was charged and stirred at 60 ° C. for 3.5 hours. After the reaction solution was cooled to room temperature, a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added and stirred. The mixture was extracted with ethyl acetate, washed with water and a saturated aqueous sodium chloride solution, dried over anhydrous magnesium sulfate, and concentrated under reduced pressure. The obtained residue was distilled under reduced pressure (˜81 ° C./0.2 kPa) to obtain 4.7 g (30.1 mmol, yield 74%) of 4-oxononanal of the formula (17).
Claims (3)
で表されるフラン化合物を、酸の存在下に、アルコール［Ｒ２ＯＨまたはＨＯ−Ｒ３−ＯＨ］と反応させ、得られる下記式（３）
で表されるアセタール化合物を脱アセタール化することを特徴とする下記式（１）
で表される４−オキソ脂肪族アルデヒドの製造方法。 Following formula (2)
Is reacted with an alcohol [R 2 OH or HO—R 3 —OH] in the presence of an acid to obtain the following formula (3):
The acetal compound represented by formula (1) is deacetalized:
The manufacturing method of 4-oxo aliphatic aldehyde represented by these.
で表される化合物である請求項１に記載の方法。 The acetal compound of the formula (3) is represented by the following formula (6)
The method of Claim 1 which is a compound represented by these.
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